Гърбичните механизми

86 / 100

Гърбичните механизми се числят към контурните механизми. Най-често се използват при автоматизацията на производството, текстилните машини, управлението на клапаните в двигателите с вътрешно горене, магнетите и др. Гърбицата представлява профилирано задвижващо звено с променлива крива. Профилът ѝ определя скоростта и ускоренията на друго тяло, наричано още изпълнително звено, както и хода му, или най-общо казано закон за движението на плъзгача или кобилицата. Взаимодействието между двете се нарича контурна двоица.

Видове

Гърбичните механизми, или по-точно техните изпълнителни звена могат да извършват транслационно или ротационно движение. Ако движението е транслационно се нарича плъзгач, а ако е ротационно – кобилица. Изпълнителното звено може да контактува към гърбицата с остър или слабо заоблен връх, с тарелка, както и посредством ролка.

Гърбичните механизми - видове

а) заострен плъзгач; b) ролков пъзгач; c) тарелков плъзгач; d) заоблен пъзгач; e) изместен ролков плъзгач; f) кобилица с ролка

Когато оста на движение на пъзгача пресича центъра на ротация на гърбицата се нарича централен плъзгач, а когато не го пресича – изместен плъзгач. Наличието на ексцентрицитет не влияе само на гърбичните механизми с тарелков плъзгач. При останалите се променя траекторията на изпълнителното звено. В много редки случаи се изплозват гърбици, които не ротират, а извършват транслационно движение.

Гърбичните механизми освен плоски могат да имат и да цилиндрични гърбици. В тях е изрязан канал, така че пъзгачът да се движи по директриса, успоредна, а не препендикулярна на оста на въртене.

За постоянния контакт между контура на гърбицата и изпълнителното звено се осигурява от пружина, която работи на опън или на натиск. Ролката се използва за намаляване на триенето между гътбицата и плъзгача, защото триенето при търкаляне е по-малко от триенето при плъзгане. Освен това и напрежението в зоната на контакта е по-малко, отколкото при заострените плъзгачи.

 

Неротираща гърбицаПружина не е необходима, когато гърбицата допира двустранно изпълнителното звено. Това се нарича кинематично затваряне. При някои гърбици е изработен канал, в който се двизи ролката. Каналът е достатъчно плътен, че хлабината между стените му и повърхнината на ролката да е минимална. При тези видове гърбични механизми силно се затруднява конструктивното профилиране на гърбицата.

Профил на гърбицата

Тези точки, които се намират на равни разтояния от центъра на ротация на гърбицата са част от центровата крива на гърбицата и контактувайки в тази зона изпълнителното звено не извършва никакво движение. Тази зона определя фазата на близък престой на плъзгача. Когато плъзгачът започне за контактува със зона от профила, чиито точки са различно отдалечени от центъра на ротация на гърбицата, то тогава тогава той започва да се отдалечава. Или иначе казано това е фазата на отдалечаване.

Основни криви, характеризиращи профила на гърбицата

Основни криви, характеризиращи профила на гърбицата

При следващата фаза профилът на гърбицата е така оформен, че точките му се намират пак на по-голямо, но равно разстояние от центъра на ротация и това е фазата на отдалечен престой. След нея следва фазата на приближаване. Разстоянието между най-близкото положение и най-отдалеченото определя хода на плъзгача. Силите, които възникват в точката на контакт между двете звена зависят от коефициента на триене, собственото тегло на плъзгача, силата на пружината, инерционните сили и т.н.

Размерите на гърбичните механизми се определят от необходимото движение на изпълнителното звено, силите, които действат на механизма. Също важно условие е и избягването на заклинване на механизма или достигане на по-голям КПД.

При конструирането на гърбичните механизми е много важно работата им да е безударна, за да се намали износването на самите гърбици. Това се грантира от пружините, които трябва да обират хлабините и от профила на самата гърбица. Преминаването между различните криви на гърбицата трябва да е плавно имено, за да се избегнат удари или заклинване на механизма.

Бъдещето на гърбичните механизми е силно застрашено от развитието на електрониката и елетро-механичните устройства с цифрово управление. Ако в миналото цели програми са били кодирани в профила на отделни гърбици, то сега тази технология се използва много по-рядко и то само за механизми, в които не се изисква промяна в закона, по който се движи изпълнителното звено.

Дори и някои производители на двигатели с вътрешно горене разработват газоразпределителни механизми, в които не се използват гърбични валове, използвайки електромагнити, които определят момента, и продължителността на отваряне и затваряне на клапаните.

Няма коментари

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *